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收藏!空間站旅行指南

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隨著夢天實驗艙順利轉(zhuǎn)位對接,中國空間站“T”字基本構(gòu)型在軌組裝完成。從此,中國穩(wěn)坐航天強(qiáng)國的位次,實現(xiàn)了全天候太空駐留。

盡管政治作祟,但包括美國在內(nèi)的多國學(xué)界、媒體對這一成就給予了高度評價,更有不少國家早已啟動與中國空間站合作的前期工作。

隨后的一段時日里,中國空間站或?qū)⒔犹鎳H空間站,成為全人類在宇宙中唯一有人值守的基地。

而剛剛建成的中國空間站還預(yù)留了擴(kuò)展能力,這就意味著當(dāng)前構(gòu)型僅是一期工程,不論擴(kuò)容拼裝,抑或再度升級,空間科學(xué)探索的新平臺已然搭建起來,人們能以更快更好的方式走向宇宙。

那么,可以旅游嗎?答案是肯定的,太空旅游并非新鮮概念,中國空間站或未來更強(qiáng)大的空間站,完全有能力接納游客。

以下整理一份空間站旅行指南,簡要介紹空間站基本結(jié)構(gòu)和要素,值得收藏,或許有一天能夠用得上。

核心艙/服務(wù)艙

顧名思義,核心艙就是空間站的核心。身處太空,首要任務(wù)是存活,核心艙功能最全面,可以為航天員生活起居提供保障。正因如此,核心艙一般是空間站最先升空的艙段之一。

核心艙作為首個落腳點,肩負(fù)揮中心的重要職責(zé)。諸如前蘇聯(lián)“禮炮”系列的早期空間站,又諸如中國“天宮二號”等驗證階段的空間實驗室,這些單艙構(gòu)型是核心艙原初的模型,不論今后空間站擴(kuò)建得多大,核心艙都是中樞。

天和核心艙,就是中國空間站“天宮”的指揮中心。在國際空間站,核心艙也被稱為服務(wù)艙,比如星辰號服務(wù)艙(Zvezda)是整個國際空間站的樞紐。

核心艙一般設(shè)置大量生活設(shè)施,可謂一應(yīng)俱全,囊括了客廳、廚房、臥室、衛(wèi)生間等各類區(qū)域。航天員可在核心艙操控飛行、聯(lián)絡(luò)地面、溝通工作,或利用部分科學(xué)載荷開展研究。

“廚房”區(qū)域,設(shè)有冰箱餐食加熱裝置、飲用水處理系統(tǒng)。

“臥室”區(qū)域,設(shè)有可供單人睡覺的小隔間,床鋪配備固定身體的綁帶,以防在微重力環(huán)境下睡覺時飄走。

“衛(wèi)生間”區(qū)域,設(shè)有吸污能力極強(qiáng)的真空集便設(shè)備,還可以通過特有的“干洗”方式完成簡單洗浴。

“客廳”區(qū)域還具備運(yùn)動和休閑功能,比如通過類似動感單車的器械減緩肌肉流失,也可以看電視、玩手機(jī)。

節(jié)點艙/對接艙/氣閘艙

隨著技術(shù)進(jìn)步,空間站從早期的單艙構(gòu)型逐漸發(fā)展為積木一樣的組合式構(gòu)型,一方面可以改善航天員居住條件,讓他們平均長達(dá)半年的太空生活盡可能舒適些,另一方面可以拓展實驗板塊,滿足科研需要。

于是,其他艙段隨之升空,并完成與核心艙的對接。不過,核心艙最多也只有兩處對接口,如果各艙段都首尾相接,那么空間站將越接越長,形如一列火車。這一構(gòu)型過于簡單粗暴,也很不經(jīng)濟(jì)。

既然需要類似積木的結(jié)構(gòu),就應(yīng)配備滿足多向組合條件的接駁裝置,節(jié)點艙應(yīng)運(yùn)而生。

一般情況下,節(jié)點艙也稱為對接艙、加壓對接適配艙,好比從電源引出的插線板,讓其他艙段分別對接在徑向、軸向?qū)樱渥饔猛揖幼≌械淖呃认喾隆?/p>

有時,節(jié)點艙并非完全獨(dú)立的艙段,而是各艙段中的一個分艙,與主體艙段同時發(fā)射升空。

在寸土寸金的空間站,節(jié)點艙除了對接,往往還有氣閘的作用,因此部分節(jié)點艙也叫氣閘艙。氣閘艙是出艙行走必要的過渡艙段。

航天員出艙操作時,著航天服在氣閘艙等候,氣閘艙與主體艙段隔離后釋壓,隨即開門出艙。進(jìn)艙時亦然,待氣閘艙充氣加壓之后,方可褪去航天服。

實驗艙/研究模塊

生活得到保障,航天員就可以投入工作了。現(xiàn)階段,科研是空間站的主業(yè),實驗艙是空間站中面積最大的區(qū)域。中國空間站里的問天實驗艙夢天實驗艙均屬典型的實驗艙。

問天實驗艙中設(shè)置了變重力科學(xué)實驗柜、生命生態(tài)實驗柜、生物技術(shù)實驗柜、科學(xué)手套箱、低溫存儲裝置等。

夢天實驗艙中設(shè)置了超冷原子物理實驗柜、高精度時頻實驗柜、高溫材料科學(xué)實驗柜、兩相系統(tǒng)實驗柜、流體物理實驗柜、燃燒科學(xué)實驗柜等。

此外,為了滿足更多人員的居住需要,做好安全儲備,實驗艙有時也會劃定一小片區(qū)域用于生活,這樣一來,即使核心艙出現(xiàn)故障,人員也能夠安全避險。

除了在站內(nèi)實驗,空間站還有專門暴露在宇宙真空環(huán)境中的載荷實驗平臺,組成各式各樣的研究模塊。據(jù)悉,夢天實驗艙提供了24個艙外標(biāo)準(zhǔn)載荷工位。

觀測艙/光學(xué)艙

觀測艙大體上也是實驗艙的一種,區(qū)別在于以觀測為主,通過肉眼或儀器全方位觀測宇宙。

目前,中國空間站暫未單獨(dú)設(shè)置觀測艙,最著名的當(dāng)屬國際空間站“炮塔”觀測艙,也常常被叫做穹頂艙。這是一個直徑31英寸、擁有7扇窗戶的透明圓屋頂,堪稱世界上最大的太空舷窗。

“炮塔”觀測艙為航天員提供了360度觀測視野,許多從太空俯瞰地球的經(jīng)典照片都出自這面窗戶。

如果發(fā)展太空旅游業(yè),觀測艙作為絕佳的觀景平臺,一定是最受歡迎的地方。

若使用光學(xué)儀器觀測,則可稱之為光學(xué)艙。據(jù)新聞報道,中國空間站二期工程將迎來巡天光學(xué)艙,或?qū)⑹鞘讉以空間站艙段身份存在的空間望遠(yuǎn)鏡。

著名的哈勃空間望遠(yuǎn)鏡、詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡為人類天文探索事業(yè)作出了巨大貢獻(xiàn),亦是中國深空觀測學(xué)習(xí)的范本。

巡天光學(xué)艙希望在傳統(tǒng)空間望遠(yuǎn)鏡的基礎(chǔ)上加以創(chuàng)新,此舉有利于空間望遠(yuǎn)鏡的日常養(yǎng)護(hù)與維修。

資源艙/功能艙及相關(guān)控制系統(tǒng)

空間站飄浮在太空中,位置不是一成不變的,需要經(jīng)常調(diào)整姿態(tài)。比如,對接組裝時調(diào)節(jié)角度,運(yùn)行時修正軌道以維持合適高度,手動或自動操縱避免與其他航天器、太空垃圾碰撞。

資源艙和功能艙很低調(diào),有時也屬于其他艙段的一小部分,卻擔(dān)負(fù)燃料儲存、軌道機(jī)動、電力供應(yīng)等重要職責(zé)。

資源艙的外部,密集分布著空間站關(guān)鍵控制部件,如推進(jìn)器、機(jī)械臂、太陽能電池板、通信和導(dǎo)航設(shè)備等。

一些資源艙同節(jié)點艙貫通布置,內(nèi)部兼有連通功能、氣閘功能和倉儲功能,也是生命保障系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等運(yùn)行的中繼,可謂空間站中的“多面手”。

曙光號功能貨艙是國際空間站的第一塊組件,甚至早于星辰號核心艙,足見其地位。

航天飛船

到空間站旅行,首先要去得了、回得來,交通工具同樣重要?臻g站通過航天飛船來往天地,飛船各式各樣,但必須與空間站對接口適配。

中國“神舟”系列載人飛船、“天舟”系列貨運(yùn)飛船,俄羅斯“聯(lián)盟號”飛船,美國“龍”飛船,還有已經(jīng)退役的航天飛機(jī),都可用作空間站的交通工具。

載人飛船配乘員座位,并裝備必要的生命保障系統(tǒng),有舷窗和手動駕駛裝置。貨運(yùn)飛船則要求倉儲空間充足,且貨物固定牢靠。

空間站往往預(yù)留多個對接口,供飛船停泊。此外,還會至少預(yù)留一艘載人飛船,一旦出現(xiàn)嚴(yán)重事故,航天員可以乘坐這艘備用飛船緊急撤離。

遙望未來,空間站的旅行體驗將更加豐富,普通人的太空旅游將更加容易。在專職航天員之外,第二批登上中國空間站的人將是科學(xué)家、工程師、教師等,而第三批又何嘗不能是游客呢。

以空間站為載體,人類完全有能力打造太空酒店,只要艙段足夠多、空間足夠大,就可以安排不同類型的客房和不同形式的旅游項目,配齊專業(yè)的導(dǎo)游、廚師和服務(wù)員。

可回收的運(yùn)載火箭、更廉價的火箭燃料,將使得太空旅行的成本逐漸低廉,擴(kuò)大受眾群體,隨之獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。

科學(xué)家還設(shè)想通過離心旋轉(zhuǎn)模擬重力,一旦實現(xiàn),人們將可以像往常在地球上一樣站立,微重力飄浮只在升空階段和空間站體驗項目中存在,不會造成過多困擾,極大降低了太空旅行前的訓(xùn)練難度。

未來的空間站,也可以作為星際航線的中轉(zhuǎn)站,飛往月球、火星乃至其他星球的航程,都可以在此短暫停泊休息、補(bǔ)給能源。

(文內(nèi)圖片來自網(wǎng)絡(luò))

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